R-t-b系燒結磁鐵以及旋轉電機的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及W稀上元素(R)、將Fe或者化和Co作為必需元素的至少1種W上的過渡 金屬元素(T) W及棚(B)為主要成分的R-T-B系燒結磁鐵、W及具備R-T-B系燒結磁鐵的旋轉 電機。
【背景技術】
[0002] R-T-B(R為1種W上的稀±元素，T為包含Fe或者包含化和Co的1種W上的過渡金屬 元素）系燒結磁鐵雖然具有優(yōu)異的磁特性，但是由于作為主要成分含有容易被氧化的稀± 元素，因此傾向于耐腐蝕性低。
[0003] 因此，為了提高R-T-B系燒結磁鐵的耐腐蝕性，通常大多在磁鐵素體的表面上實施 樹脂涂布或鍛層等的表面處理來使用。另一方面，也進行通過改變磁鐵素體的添加元素或 內部結構，來使磁鐵素體本身的耐腐蝕性提高。提高磁鐵素體本身的耐腐蝕性在提高表面 處理后的產品的可靠性方面極其重要，另外，運樣能夠實施比樹脂涂布或鍛層更簡易的表 面處理，從而還具有能夠降低產品的成本的優(yōu)點。
[0004] -直W來，例如，在專利文獻1中提出了 ：通過將永久磁鐵合金中的碳含量降低至 0.04質量％ ^下，從而將非磁性R富集相中的稀±元素與碳的金屬間化合物R-巧巧制到1.0 質量％ ^下，并使磁鐵的耐腐蝕性提高的技術。另外，在專利文獻2中提出了：通過使R富集 相中的Co濃度為5質量％~12質量％從而改善耐腐蝕性的技術。
[0005] 然而，一直W來所使用的R-T-B系燒結磁鐵由于使用環(huán)境中的水蒸氣等水會氧化 R-T-B系燒結磁鐵中的R而產生氨，晶界中的R富集相吸收該氨，從而R富集相腐蝕，R-T-B系 燒結磁鐵的磁特性降低。
[0006] 另外，如專利文獻1中所提出的那樣，為了將磁鐵合金中的碳含量降低至0.04質 量％W下而有必要大幅度地降低在磁場中成型的時候用于提高磁場取向性而添加的潤滑 劑的添加量。因此，成型體中的磁粉的取向度降低，并且燒結后的剩余磁通密度化降低，從 而不能得到具有充分的磁特性的磁鐵。
[0007] 另外，如專利文獻2中提出的那樣，為了增加 R富集相中的Co濃度而有必要增加原 料組成的Co添加量。但是，因為Co是W取代Fe的形式也進入到作為主相的R2T14B相，所W不 能僅僅增加 R富集相的Co濃度，而需要添加 R富集相所需W上的Co。因此，由于增加高價的Co 的使用量而使產品成本上升，并且由于必要量W上地WCo取代了主相中的Fe從而磁特性降 低了。
[000引現有技術文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1:日本特開平4-330702號公報 [0011 ] 專利文獻2:日本特開平4-6806號公報

【發(fā)明內容】

[0012] 發(fā)明所要解決的技術問題
[0013] 本發(fā)明鑒于上述情況，其目的在于提供一種具有優(yōu)異的耐腐蝕性，并且兼具良好 的磁特性的R-T-B系燒結磁鐵、W及具有其的旋轉電機。
[0014] 解決技術問題的技術手段
[0015] 為了達成上述目的，本發(fā)明者們對R-T-B系燒結磁鐵的腐蝕的機理進行了專屯、研 究。其結果，首先通過由使用環(huán)境下的水蒸氣等水與R-T-B系燒結磁鐵中的R發(fā)生的腐蝕反 應而產生的氨化2)被存在于R-T-B系燒結磁鐵中的晶界中的R富集相吸附，從而加速R富集 相變化為氨氧化物。而且，發(fā)現構成R-T-B系燒結磁鐵的主相的晶粒(主相顆粒）由于伴隨于 氨吸附至R富集相W及R富集相變化為氨氧化物的R-T-B系燒結磁鐵的體積膨脹而從R-T-B 系燒結磁鐵上脫落，R的腐蝕加速度地向R-T-B系燒結磁鐵的內部發(fā)展。
[0016] 因此，本發(fā)明者們對抑制晶界的氨吸附的方法進行了專屯、研究，發(fā)現:在R-T-B系 燒結磁鐵內由相鄰的2個W上的R2T14B晶粒形成的晶界(特別是由相鄰的3個W上的R2T14B晶 粒形成的=叉晶界）中形成稀±類(1〇、嫁(Ga)、鉆（Co)、銅（Cu) W及氮（N)的濃度都高于 R2T14B晶粒內的R-Ga-Co-化-腳農縮部，從而能夠抑制氨吸附于晶界，能夠大幅度地提高R-T-B系燒結磁鐵的耐腐蝕性，并且能夠具有良好的磁特性。本發(fā)明就是基于上述發(fā)現完成的。
[0017] 目P，本發(fā)明所設及的R-T-B系燒結磁鐵，其特征在于，具有R2T14B晶粒，在由相鄰的2 個W上的上述化TmB晶粒形成的晶界中具有R-Ga-Co-化-腳^縮部，相比上述R2T14B晶粒內上 述R-Ga-Co-Cu-腳農縮部的R、Ga、Co、Cu、N的濃度都更高。
[001引 R-Ga-Co-Cu-腳農縮部是指存在于晶界中的3、6曰、(：0、01、加勺濃度都比1?21'148晶粒內 高的區(qū)域，并存在于由相鄰的2個W上的晶粒形成的晶界中。
[0019] 在本發(fā)明中，通過在晶界中具有R-Ga-Co-Cu-腳^縮部，可W有效地抑制腐蝕反應 中產生的氨吸附于晶界，抑制R的腐蝕向內部進行，大幅度地提高R-T-B系燒結磁鐵的耐腐 蝕性，并且可W具有良好的磁特性。另外，R富集相被定義為雖然化kR2Ti4B晶粒多，但是關于 Ga、Co、化、N內的至少N只含與R2T14B晶粒同等W下程度的晶界相。
[0020] 本發(fā)明進一步提供具備上述本發(fā)明的R-T-B系燒結磁鐵的旋轉電機。本發(fā)明的旋 轉電機由于具備上述本發(fā)明的R-T-B系燒結磁鐵，因此，即使在高濕度等嚴酷的條件下使 用，由于由R-T-B系燒結磁鐵的誘等的產生造成的腐蝕少，因此，也可W長期發(fā)揮優(yōu)異的性 能。
[0021] 本發(fā)明的效果
[0022] 根據本發(fā)明，可W得到具有優(yōu)異的耐腐蝕性，并且兼具良好的磁特性的R-T-B系燒 結磁鐵。另外，根據本發(fā)明，可W提供一種旋轉電機，其通過具備運樣的R-T-B系燒結磁鐵， 即使在高溫高濕環(huán)境下也能夠長期維持優(yōu)異的性能。
【附圖說明】
[0023] 圖1是示意地表示本發(fā)明所設及的R-T-B系燒結磁鐵的由多個R2T14B晶粒形成的晶 界附近的背散射電子圖像的圖。
[0024] 圖2是表示制造本發(fā)明所設及的R-T-B系燒結磁鐵的方法的一個例子的流程圖。
[0025] 圖3是簡略地表示旋轉電機的一個實施方式的構成的截面圖。
[00%]符號的說明
[0027] 2 顆齡主相）
[00巧]4 一顆粒晶界
[0029] 6 S叉晶界
[0030] 10 SPM旋轉電機
[0031] 11 殼體
[0032] 12 轉子
[0033] 13 定子
[0034] 14旋轉軸
[0035] 15轉子鐵屯、(鐵忍）
[0036] 16永久磁鐵
[0037] 17磁鐵插入槽 [003引 18定子鐵屯、
[0039] 19節(jié)流閥
[0040] 20 線圈
【具體實施方式】
[0041 ] W下基于附圖所示的實施方式來說明本發(fā)明。
[0042] <R-T-B系燒結磁鐵〉
[0043] 對本發(fā)明的實施方式所設及的R-T-B系燒結磁鐵的實施方式進行說明。如圖1所 示，本實施方式所設及的R-T-B系燒結磁鐵具有由化TmB晶粒構成的顆粒(主相)2,在由相鄰 的2個W上的顆粒2形成的晶界中具有R-Ga-Co-化-腳^縮部，相比上述R2T14B晶粒內，上述R-Ga-Co-Cu-腳農縮部的R、Ga、Co、Cu、N的濃度都更高。
[0044] 晶界包括由2個R2T14B晶粒形成的二顆粒晶界4、由相鄰的3個W上的R2T14B晶粒形 成的S叉晶界6。另外，R-Ga-Co-Cu-腳^縮部是存在于由相鄰的2個W上的晶粒形成的晶界 中，并且其R、Ga、Co、化、N的各濃度都高于化TmB晶粒內的區(qū)域。在R-Ga-Co-化-腳農縮部中只 要包含作為主要成分的R、Ga、Co、化、N，就也可W包含除了運些W外的成分。
[0045] 本實施方式所設及的R-T-B系燒結磁鐵是使用R-T-B系合金來形成的燒結體。本實 施方式所設及的R-T-B系燒結磁鐵具有包含晶粒的組成為由R2Ti4B(R表示稀±元素的至少1 種，T表示包含Fe或者包含化和Co的1種W上的過渡金屬元素，B表示B或者B和C)的組成式所 表示的R2T14B化合物的主相、相比R2T14B化合物包含更多R的晶界。
[0046] R表示稀±元素的至少1種。稀±元素是指屬于長周期型周期表的第3族的Sc、Y和 銅系元素。在銅系元素中包括例如1曰、〔6、？1'、炯、5111、611、6(1、化、〇7、化、61'、1'111、￥13、山等。稀± 元素被分類為輕稀上類和重稀上類，重稀上元素（W下也稱為畑)是指Gd、Tb、Dy、化、Er、Tm、 化、Lu，輕稀±元素（W下也稱為化)是除此W外的稀±元素。在本實施方式中，從制造成本 W及磁特性的觀點出發(fā)，R優(yōu)選包含化(至少包含NcUPr的任一者或者兩者的稀±元素）。進 一步從使磁特性提高的觀點出發(fā)，也可W包含化(至少包含NcU Pr的任一者或者兩者的稀± 元素)和畑(至少包含Dy、化的任一者或者兩者的稀±元素)兩者。
[0047] 在本實施方式中，T表示包含Fe或者包含化和Co的1種W上的過渡金屬元素。T可W 單獨為Fe,也可W用Co取代一部分化。在將一部分Fe取代為Co的情況下，可W不使磁特性降 低而提高溫度特性。
[004引作為化或者Fe和防^外的過渡金屬元素，可^列舉1'1、￥、化、化、]?11、化、化、抓、]\1〇、 冊、化、￥等。另外，1'除了過渡金屬元素^外也可^進一步包含例如41、63、51、81、511等元素 中的至少1種的元素。
[0049] 在本實施方式所設及的R-T-B系燒結磁鐵中，B可W將一部分B取代為碳(C)。在該 情況下，除了使磁鐵的制造變得容易W外，還變得能夠實現制造成本的降低。另外